La poussée d'Archimède

Au centre de gravité d'un navire s'applique la pesanteur et donc  le poids du bateau. Cette force du poids peut être représentée par un vecteur.

Pour trouver la valeur de ce vecteur et donc le poids, il faut multiplier la masse de l'objet par la gravité :

                                  Poids= masse objet  x  gravité

Pour contrer l'effet du poids et éviter que le bateau ne coule, il existe une force appelée la poussée d'Archimède.

Le centre de carène est le point d'application de la poussée d'Archimède sur le bateau.

Mais qu'est-ce que la poussée d'Archimède ?

Dans un fluide soumis à l'action de la pesanteur terrestre, la pression varie avec la profondeur ( ou l'altitude). Ainsi la pression augmente de un bar tous les 10 m dans l'eau.

Ces variations de pression font que la partie inférieure d'un objet immergé reçoit une pression plus importante que sa partie supérieure.

 

 Il en résulte une force vers le haut qui dépend des surfaces mise en jeu et de l'importance des variations de pression ( la hauteur de l'objet en quelque sorte).

Cette force est appelée la poussée d'Archimède.

Archimède a exprimé ce principe sous la forme suivante :

« Tout corps plongé dans un fluide, reçoit de la part de celui-ci, une poussée verticale, de bas en haut, égal au poids du volume de fluide déplacé»

 

Voici un schéma d'un objet flottant sur l'eau:

En rayé ,la partie immergée de l'objet, à laquelle correspond un volume V.

 

Sachant que la masse volumique de l'eau est de 1 kg par litre et que la constante de l'accélération de la pesanteur correspond à 9,81 Newton par kilo, la formule pour calculer la poussée d'Archimède est:

Ainsi, si un objet recoit une poussée de valeur égale à la force de son poids, il flotte.

Mais si la poussée d'Archimède est inférieure, il coule